靜電放電及其防護

靜電放電及防護基礎知識:

　　一.　 術(shù)語(yǔ)及定義

　　1. 靜電：　物體表面過(guò)?；虿蛔愕撵o止的電荷

　　2. 靜電場(chǎng)：靜電在其周?chē)纬傻碾妶?chǎng)

　　3.靜電放電：兩個(gè)具有不同靜電電位的物體，由于直接接觸或靜電場(chǎng)感應引起兩物體間的靜電電荷的轉移。靜電電場(chǎng)的能量達到一定程度后，擊穿其間介質(zhì)而進(jìn)行放電的現象就是靜電放電。

　　4.靜電敏感度：元器件所能承受的靜電放電電壓

　　5.靜電敏感器件：對靜電放電敏感的器件

　　6.接地 ：電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體，如大地，船等.

　　7.中和： 利用異性電荷使靜電消失

　　8.防靜電工作區：配備各種防靜電設備和器材，能限制靜電電位，具有明確的區域界限和專(zhuān)門(mén)標記的適于從事靜電防護操作的工作場(chǎng)地

　　二、靜電的產(chǎn)生：

　　1.摩擦:在日常生活中，任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電，而產(chǎn)生靜電的最普通方法，就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易是使用摩擦生電。另外，任何兩種不同物質(zhì)的物體接觸后再分離，也能產(chǎn)生靜電;。

　　2. 感應： 針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動(dòng)，如將其置于一電場(chǎng)中，由于同性相斥，異性相吸，正負電子就會(huì )轉移。

　　3. 傳導：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動(dòng)，如與帶電物體接觸，將發(fā)生電荷轉移。

　　三、靜電對電子工業(yè)的影響

　　集成電路元器件的線(xiàn)路縮小，耐壓降低，線(xiàn)路面積減小，使得器件耐靜電沖擊能力的減弱，靜電電場(chǎng)(Static Electric Field)和靜電電流(ESDcurrent)成為這些高密度元器件的致命殺手。同時(shí)大量的塑料制品等高絕緣材料的普遍應用，導致產(chǎn)生靜電的機會(huì )大增。日常生活中如走動(dòng)，空氣流動(dòng)，搬運等都能產(chǎn)生靜電。人們一般認為只有CMOS類(lèi)的晶片才對靜電敏感，實(shí)際上，集成度高的元器件電路都很敏感。

　　A.靜電對電子元件的影響

　　A) 靜電吸附灰塵，改變線(xiàn)路間的阻抗，影響產(chǎn)品的功能與壽命。

　　B) 因電場(chǎng)或電流破壞元件的絕緣或導體，使元件不能工作(完全破壞)。

　　C) 因瞬間的電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的熱，元件受傷，仍能工作，壽命受損。

　　B、靜電損傷的特點(diǎn)：

　　1.隱蔽性人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電，但發(fā)生靜電放電，人體也不一定能有電擊的感覺(jué)。這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3KV。

　　2.潛伏性有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒(méi)有明顯的下降，但多次累加放電會(huì )給器件造成內傷而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性。已產(chǎn)生的問(wèn)題并無(wú)任何方法可治愈。

　　3.隨機性電子元件什么情況下會(huì )遭受到靜電破壞呢?可以這么說(shuō)，從一個(gè)元件生產(chǎn)后一直到它損壞以前所有的過(guò)程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機性。由于靜電的產(chǎn)生和放電都是瞬間發(fā)生的，及難預測和防護。

　　4.復雜性靜電放電損傷分板工作，因電子產(chǎn)品的精細，微小的結構特點(diǎn)而費時(shí)、費事、費錢(qián)，要求較復雜的技術(shù)往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現象也 難以與其他原因造成的損傷加以區別，使人誤把靜電損傷失效當作其它失效，這是對靜電放電損害未充分認識之前，常常歸咎于早期失效或情況不明的失效 ，從而不自覺(jué)的掩蓋了失效的真正原因。

　　5.嚴重性ESD問(wèn)題表面上看來(lái)只影響了制成品的用家，但實(shí)際上亦影響了各層次的制造商，如：保用費、維修及公司的聲譽(yù)等等。

　　四、ESD三種型式

　　1. 人體型式即指當人體活動(dòng)時(shí)身體和衣服之間的摩擦產(chǎn)生摩擦電荷。當人們手持ESD敏感的裝置而不先拽放電荷到地，摩擦電荷將會(huì )移向ESD敏感的裝置而造成損壞。

　　2.微電子器件帶電型式既指這些ESD敏感的裝置，尤其對塑料件，當在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生摩擦電荷，而這些摩擦電荷通過(guò)低電阻的線(xiàn)路非常迅速地瀉放到高度導電的牢固接地表面，因此造成損壞;或者通過(guò)感應使ESD敏感的裝置的金屬部分帶電而造成損壞。

　　3.場(chǎng)感類(lèi)型式即有強電場(chǎng)圍繞，這可能來(lái)之于塑性材料或人的衣服，會(huì )發(fā)生電子轉化跨過(guò)氧化層。若電位差超過(guò)氧化層的介電常數，側會(huì )產(chǎn)生電弧以破壞氧化層，其結果為短路。

　　4.其它還有：?髂J?、场澡幙腜?、软炲靳橍腜?、悼d蘺詈夏P?、?∑骷?P汀?br>五、靜電防護

　　1.　 接地